2.2.1 杂化轨道理论（课件）-高二化学同步精品课堂（鲁科版2019选择性必修2）

鲁科版选择性必修2 物质结构与性质 同学们好 欢迎来到化学课堂 meiyangyang8602 共价键 复习回顾 σ键 π键 头碰头 肩并肩 特征 饱和性 方向性 2 meiyangyang8602 键参数 复习回顾 键能 键长 键角 衡量化学键稳定性 描述分子的立体结构的重要因素 3 meiyangyang8602 交流研讨 请你思考！ 这些分子为什么具有不同的空间结构呢？ 甲烷分子呈正四面体形 氨分子呈三角锥形 乙烯分子呈平面结构 4 第二章 微粒间相互作用与物质性质 第 2 节 共价键与分子的空间结构 课时1 分子空间结构的理论分析 杂化轨道理论 教材分析 通过学习鲍林的杂化轨道理论、价电对互斥理论，学生对分子结构有了深入的认识，既能解释简单分子的空间结构的的成因，也能预测简单分子或离子的空间结构。本节课在此基础上进一步讨论了分子空间结构对分子某些性质的影响。通过对分子空间结构与性质（手性，极性）的讨论，有利于发展学生“结构决定性质”的科学思想，提升化学学科核心素养。。 meiyangyang8602 四原子分子空间结构四原子分子空间结构 交流研讨 01 02 03 甲醛 CH2O O＝C H H 120◦ 平面三角形 氨气 NH3 N H H H 107° 白磷 P4 60° 三角锥 正四面体形 7 meiyangyang8602 交流研讨 请你思考！ 为什么甲烷分子呈正四面体形？ 8 meiyangyang8602 meiyangyang8602 请你思考！ 写出碳原子的价电子轨道表示式， 思考为什么碳原子与氢原子结合形成CH4，而不是CH2 ？ 交流研讨 C的价电子轨道表示式 1、根据共价键的饱和性，C应形成几个共价键？ 2、形成CH4 C原子应该有几个未成对的电子？怎样才能使C原子具有这个数目的未成对的电子？ 跃迁 3、CH4中的4个C—H键完全相同，碳原子怎样才能有四个完全相同的用于成键的原子轨道？ 9 01 杂化轨道理论 meiyangyang8602 meiyangyang8602 CH4正四面体结构的探究 交流研讨 甲烷分子呈正四面体形，它的4个C—H的键长相同，H—C—H的键角为109°28′。根据价键理论，甲烷的4个C—H单键都应该是σ键，然而，碳原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p轨道和1个球形的2s轨道，用它们跟4个氢原子的1s原子轨道重叠，不可能得到正四面体形的甲烷分子。 sp3 CH4分子（sp3杂化） 11 meiyangyang8602 杂化轨道理论 美国化学家鲍林提出的杂化轨道理论很好地解释了甲烷分子的空间结构。 为了解决这一矛盾，1931年由鲍林等人在价键理论的基础上提出杂化轨道理论，它实质上仍属于现代价键理论，但是它在成键能力、分子的空间构型等方面丰富和发展了现代价键理论. meiyangyang8602 meiyangyang8602 鲍林杂化轨道理论 由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个能量与形状完全相同的轨道。我们把这种轨道称之为 sp3杂化轨道。 13 meiyangyang8602 meiyangyang8602 鲍林杂化轨道理论 原子轨道的杂化 原子内部能量相近的原子轨道，重新组合形成新的原子轨道的过程。 杂化轨道 原子轨道组合杂化后形成的一组新的原子轨道叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。 杂化轨道特点 杂化轨道不仅改变了原有s和p轨道的空间取向，而且使它在与其他原子的原子轨道成键时重叠的程度更大，形成的共价键更牢固。 14 meiyangyang8602 meiyangyang8602 鲍林杂化轨道理论 思维建模一：基态——激发态——杂化 15 meiyangyang8602 meiyangyang8602 鲍林杂化轨道理论 思维建模一：基态——激发态——杂化 由1个s轨道和3个p轨道的杂化称为sp3杂化，所形成 的四个杂化轨道称为sp3杂化轨道。 每两个sp3杂化轨道的夹角为109°28’。 16 meiyangyang8602 meiyangyang8602 CH4正四面体结构的探究 交流研讨 109°28’ 四个H原子分别以4个s轨道与C原子上的四个sp3杂化轨道相互重叠后，就形成了四个性质、能量和键角都完全相同的S-SP3σ键，形成一个正四面体构型的分子。 17 meiyangyang8602 meiyangyang8602 CH4正四面体结构的探究 交流研讨 四个H原子分别以4个s轨道与C原子上的四个sp3杂化轨道相互重叠后，就形成了四个性质、能量和键角都完全相同的S